KR20230161188A - Pouch-type Battery Cell, Battery Cell Assembly and Battery Pack Having the same - Google Patents

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이서로
김지산
유탁경
황창묵
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Abstract

복수의 전극판이 적층되어 형성되는 전극조립체; 상기 전극조립체를 내부에 수용하는 전극수용부와, 상기 전극수용부의 둘레 중 적어도 일부를 밀봉하는 실링부를 갖는 파우치; 및 상기 전극조립체와 전기적으로 연결되며, 상기 실링부를 통하여 상기 파우치의 외부로 노출되는 전극리드;를 포함하고, 상기 전극리드는 상기 실링부 중에서 상기 파우치의 코너에 형성된 제1 실링부를 통하여 상기 파우치의 외부로 노출되는 파우치형 배터리 셀을 제공한다.An electrode assembly formed by stacking a plurality of electrode plates; A pouch having an electrode accommodating part accommodating the electrode assembly therein, and a sealing part sealing at least a portion of a circumference of the electrode accommodating part; and an electrode lead electrically connected to the electrode assembly and exposed to the outside of the pouch through the sealing part, wherein the electrode lead is connected to the pouch through a first sealing part formed at a corner of the pouch among the sealing parts. Provides a pouch-type battery cell that is exposed to the outside.

Description

파우치형 배터리 셀, 이를 구비하는 배터리 셀 조립체 및 배터리 팩{Pouch-type Battery Cell, Battery Cell Assembly and Battery Pack Having the same}Pouch-type battery cell, battery cell assembly and battery pack having the same {Pouch-type Battery Cell, Battery Cell Assembly and Battery Pack Having the same}

본 발명은 이차전지로 구성되는 배터리 셀, 이를 구비하는 배터리 셀 조립체 및 배터리 팩에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 파우치형 배터리 셀, 복수의 파우치형 배터리 셀을 구비하는 배터리 셀 조립체, 그리고 복수의 배터리 셀 조립체를 구비하는 배터리 팩에 관한 것이다.The present invention relates to a battery cell composed of a secondary battery, a battery cell assembly including the same, and a battery pack. More specifically, it relates to a pouch-type battery cell, a battery cell assembly including a plurality of pouch-type battery cells, and a plurality of batteries. It relates to a battery pack having a cell assembly.

이차전지는 일차전지와 달리 충전 및 방전이 가능하여 디지털 카메라, 휴대폰, 노트북, 하이브리드 자동차, 전기자동차와 같은 다양한 분야에 적용될 수 있다. 이차전지로는 리튬 이차전지, 니켈-카드뮴 전지, 니켈-메탈 하이드라이드 전지, 니켈-수소 전지 등을 들 수 있다.Unlike primary batteries, secondary batteries can be charged and discharged, so they can be applied to various fields such as digital cameras, mobile phones, laptops, hybrid cars, and electric vehicles. Secondary batteries include lithium secondary batteries, nickel-cadmium batteries, nickel-metal hydride batteries, and nickel-hydrogen batteries.

이러한 이차전지 중에서도 높은 에너지 밀도와 방전 전압을 가진 리튬 이차전지에 대한 많은 연구가 진행 중이다. 최근 들어 리튬 이차전지는 유연성을 지닌 파우치형(pouched type) 배터리 셀이나 강성을 가진 각형 또는 원통형 캔형(can type) 배터리 셀로 제조된다. 다수 개의 배터리 셀은 전기적으로 연결되어 사용된다. Among these secondary batteries, much research is underway on lithium secondary batteries with high energy density and discharge voltage. Recently, lithium secondary batteries are manufactured as flexible pouch-type battery cells or rigid prismatic or cylindrical can-type battery cells. Multiple battery cells are used by being electrically connected.

종래기술에 의한 파우치형 배터리 셀은 파우치 내부에 전극조립체가 수용된다. 종래의 파우치형 배터리 셀은 파우치의 길이방향(폭방향) 양측에 실링부가 형성되고, 파우치의 길이방향 양측에서 실링부의 외부로 전극리드가 연장되는 구조를 갖는다. 따라서, 종래의 파우치형 배터리 셀은 파우치의 길이방향 양측에서 각각 실링부의 폭과 전극리드의 돌출길이를 합한 폭만큼 전극판이 형성되지 않게 된다. 예를 들어, 전극리드가 노출된 일측 부분에서 전극판이 형성되지 않는 영역의 길이(폭)는 대략 20mm 내외이다. 전극리드가 파우치의 길이방향 양측에 배치되므로, 파우치의 길이방향 양측에서 전극판이 형성되지 않는 영역의 길이(폭)는 대략 40mm 내외가 된다. In a pouch-type battery cell according to the prior art, an electrode assembly is accommodated inside the pouch. A conventional pouch-type battery cell has a structure in which sealing portions are formed on both sides in the longitudinal direction (width direction) of the pouch, and electrode leads extend outside the sealing portion on both sides in the longitudinal direction of the pouch. Therefore, in a conventional pouch-type battery cell, electrode plates are not formed on both sides of the pouch in the longitudinal direction as wide as the sum of the width of the sealing portion and the protruding length of the electrode lead. For example, the length (width) of the area where the electrode plate is not formed on one side where the electrode lead is exposed is approximately 20 mm. Since the electrode leads are disposed on both sides of the pouch in the longitudinal direction, the length (width) of the area where the electrode plate is not formed on both sides of the pouch in the longitudinal direction is approximately 40 mm.

이와 같이, 종래의 파우치형 배터리 셀은 배터리 셀이 설치되는 전체 면적(부피) 중에서 전극판이 설치되지 않는 부분의 비율이 크므로 용량손실이 많이 발생하고, 이에 따라 단위 체적당 에너지 밀도를 충분히 높일 수 없다는 문제점이 있다. 또한, 전극리드는 파우치의 길이방향 양측에서 버스바와 용접되는데, 버스바의 절연을 위한 구조물(버스바 지지부재)의 설치를 위한 공간이 필요하므로 용량손실이 추가적으로 발생한다는 문제점이 있다.In this way, in the conventional pouch-type battery cell, the proportion of the area where the electrode plate is not installed is large among the total area (volume) where the battery cell is installed, resulting in a large capacity loss. As a result, the energy density per unit volume cannot be sufficiently increased. There is a problem that there is no. In addition, the electrode leads are welded to the bus bars on both sides of the pouch in the longitudinal direction, but there is a problem that additional capacity loss occurs because space is required to install a structure (bus bar support member) for insulating the bus bars.

한편, 최근에는 전기자동차용 배터리 시스템 등 다양한 분야에서 급속 충전 등의 요구가 증가하고 있다. 급속 충전을 위해서는 배터리 셀의 저항을 낮추어야 하는데, 이를 위해서는 전극리드의 높이(파우치의 길이방향에 수직한 부분의 폭)을 증대시킬 필요가 있다. 그러나, 종래기술에 의한 파우치형 배터리 셀의 경우, 전극리드의 높이가 배터리 셀의 높이보다 작을 수밖에 없다. 특히, 복수의 배터리 셀을 전기적으로 연결하기 위해서는 전극리드를 버스바에 연결하기 위한 여유 공간이 필요하므로 전극리드의 높이는 배터리 셀의 높이보다 충분히 작아야 한다. 따라서, 종래기술에 의한 파우치형 배터리 셀은 전극리드의 높이를 증가시키는데 한계가 있고, 급속충전에 충분히 대응할 수 없다는 문제점이 있다.Meanwhile, recently, the demand for fast charging has been increasing in various fields such as battery systems for electric vehicles. For rapid charging, the resistance of the battery cell must be lowered, which requires increasing the height of the electrode lead (width of the portion perpendicular to the longitudinal direction of the pouch). However, in the case of a pouch-type battery cell according to the prior art, the height of the electrode lead is inevitably smaller than the height of the battery cell. In particular, in order to electrically connect a plurality of battery cells, extra space is needed to connect the electrode lead to the bus bar, so the height of the electrode lead must be sufficiently smaller than the height of the battery cell. Therefore, the pouch-type battery cell according to the prior art has limitations in increasing the height of the electrode lead and has a problem in that it cannot sufficiently respond to rapid charging.

본 발명의 적어도 일부의 실시예는, 단위 체적당 에너지 밀도를 향상시킬 수 있는 파우치형 배터리 셀, 이를 구비하는 배터리 셀 조립체 및 배터리 팩을 제공하는 것을 목적으로 한다.The purpose of at least some embodiments of the present invention is to provide a pouch-type battery cell capable of improving energy density per unit volume, a battery cell assembly including the same, and a battery pack.

본 발명의 적어도 일부의 실시예는 급속 충전에 유리한 파우치형 배터리 셀, 이를 구비하는 배터리 셀 조립체 및 배터리 팩을 제공하는 것을 목적으로 한다.The purpose of at least some embodiments of the present invention is to provide a pouch-type battery cell that is advantageous for rapid charging, a battery cell assembly including the same, and a battery pack.

본 발명의 적어도 일부의 실시예는 전극리드의 폭을 증가시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.The purpose of at least some embodiments of the present invention is to increase the width of the electrode lead.

본 발명의 적어도 일부의 실시예는 전극판으로부터 전극리드로의 전류 흐름을 개선하는 것을 목적으로 한다.At least some embodiments of the present invention aim to improve current flow from an electrode plate to an electrode lead.

본 발명의 적어도 일부의 실시예는 전극리드의 손상을 감소시키는 것을 목적으로 한다.At least some embodiments of the present invention aim to reduce damage to electrode leads.

본 발명의 적어도 일부의 실시예는 버스바 조립체의 조립성을 향상시키는 것을 목적으로 한다.At least some embodiments of the present invention aim to improve the assemblability of the bus bar assembly.

상기한 목적 중 적어도 일부를 달성하기 위한 일 측면으로서, 본 발명은, 복수의 전극판이 적층되어 형성되는 전극조립체; 상기 전극조립체를 내부에 수용하는 전극수용부와, 상기 전극수용부의 둘레 중 적어도 일부를 밀봉하는 실링부를 갖는 파우치; 및 상기 전극조립체와 전기적으로 연결되며, 상기 실링부를 통하여 상기 파우치의 외부로 노출되는 전극리드;를 포함하고, 상기 전극리드는 상기 실링부 중에서 상기 파우치의 코너에 형성된 제1 실링부를 통하여 상기 파우치의 외부로 노출되는 파우치형 배터리 셀을 제공한다.As an aspect for achieving at least part of the above object, the present invention includes: an electrode assembly formed by stacking a plurality of electrode plates; A pouch having an electrode accommodating part accommodating the electrode assembly therein, and a sealing part sealing at least a portion of a circumference of the electrode accommodating part; and an electrode lead electrically connected to the electrode assembly and exposed to the outside of the pouch through the sealing part, wherein the electrode lead is connected to the pouch through a first sealing part formed at a corner of the pouch among the sealing parts. Provides a pouch-type battery cell that is exposed to the outside.

일 실시예에서, 상기 전극조립체는 적어도 일부의 코너에 모따기된 형상을 갖는 경사부가 형성되며, 상기 전극리드는 상기 경사부를 통해 상기 전극조립체에 전기적으로 연결될 수 있다.In one embodiment, the electrode assembly has an inclined portion having a chamfered shape formed at at least some corners, and the electrode lead may be electrically connected to the electrode assembly through the inclined portion.

일 실시예에서, 상기 복수의 전극판은 각각 일측 장변을 포함하여 적어도 6개의 변을 갖고, 상기 파우치는 상기 전극조립체 중에서 상기 일측 장변에 대응하는 부분을 기준으로 접힌 형상을 가지며, 상기 실링부는 상기 전극조립체의 둘레 중에서 상기 일측 장변에 대응하는 부분을 제외한 나머지 부분에 형성될 수 있다. In one embodiment, the plurality of electrode plates each have at least six sides including one long side, the pouch has a folded shape with respect to a portion of the electrode assembly corresponding to the one long side, and the sealing portion has the It may be formed on the remaining portion of the circumference of the electrode assembly excluding the portion corresponding to the one long side.

일 실시예에서, 상기 복수의 전극판은 각각 상기 일측 장변, 상기 일측 장변에 수직한 2개의 단변, 상기 일측 장변과 마주하는 타측 장변, 상기 타측 장변과 상기 2개의 단변을 각각 연결하는 2개의 경사변을 포함할 수 있다.In one embodiment, the plurality of electrode plates each have one long side, two short sides perpendicular to the one long side, the other long side facing the one long side, and two slopes connecting the other long side and the two short sides, respectively. May include stool.

일 실시예에서, 상기 복수의 전극판은 각각 장변과 단변을 갖는 사각형의 코너 중에서 적어도 일부가 모따기된 형상을 가지며, 상기 전극조립체는 상기 복수의 전극판의 장변에 대응하는 장변부(long side part)와, 상기 복수의 전극판의 단변에 대응하는 단변부(short side part)와, 상기 장변부와 상기 단변부를 연결하는 상기 경사부를 포함할 수 있다.In one embodiment, the plurality of electrode plates each have a shape in which at least some of the corners of a rectangle having a long side and a short side are chamfered, and the electrode assembly has a long side part corresponding to the long side of the plurality of electrode plates. ), a short side part corresponding to the short side of the plurality of electrode plates, and the inclined part connecting the long side part and the short side part.

일 실시예에서, 상기 경사부는 상기 장변부 중 어느 하나의 양측에 각각 형성될 수 있다.In one embodiment, the inclined portion may be formed on both sides of one of the long sides.

일 실시예에서, 상기 실링부는 상기 제1 실링부와, 상기 장변부와 상기 단변부 중 적어도 일부에 대응하여 형성되는 제2 실링부를 포함할 수 있다.In one embodiment, the sealing part may include the first sealing part, and a second sealing part formed to correspond to at least a portion of the long side part and the short side part.

일 실시예에서, 상기 제2 실링부는 상기 장변부에 대응하는 장변 실링부와, 상기 단변부에 대응하는 단변 실링부를 포함하며, 상기 장변 실링부는 적어도 1회 접힐 수 있다.In one embodiment, the second sealing part includes a long side sealing part corresponding to the long side part and a short side sealing part corresponding to the short side part, and the long side sealing part may be folded at least once.

일 실시예에서, 상기 단변 실링부는 적어도 1회 접힐 수 있다.In one embodiment, the short side sealing portion may be folded at least once.

일 실시예에서, 상기 파우치는 상기 전극수용부 중에서 상기 장변부 중 어느 하나에 대응하는 부분을 기준으로 접힌 형상을 가질 수 있다.In one embodiment, the pouch may have a folded shape with respect to a portion corresponding to one of the long sides among the electrode receiving portions.

일 실시예에서, 상기 전극리드는 상기 경사부에 수직한 방향으로 연장되는 형상을 가질 수 있다.In one embodiment, the electrode lead may have a shape extending in a direction perpendicular to the inclined portion.

일 실시예에서, 상기 전극수용부는 상기 전극조립체에 대응하는 형상을 가지며, 상기 실링부는 상기 전극수용부의 둘레 중 적어도 일부를 상기 전극조립체에 대응하는 형상으로 밀봉할 수 있다.In one embodiment, the electrode accommodating part has a shape corresponding to the electrode assembly, and the sealing part may seal at least a portion of the circumference of the electrode accommodating part in a shape corresponding to the electrode assembly.

다른 측면으로서, 본 발명은, 복수의 전극판이 적층되어 형성되는 전극조립체와, 상기 전극조립체를 내부에 수용하는 전극수용부와 상기 전극수용부의 둘레 중 적어도 일부를 밀봉하는 실링부를 갖는 파우치와, 상기 전극조립체와 전기적으로 연결된 전극리드를 각각 포함하는 복수의 파우치형 배터리 셀; 및 상기 전극리드와 전기적으로 연결되는 전기 전도성의 버스바를 갖는 버스바 조립체;를 포함하며, 상기 전극리드는 상기 실링부 중에서 상기 파우치의 코너에 형성된 제1 실링부를 통하여 상기 파우치의 외부로 노출되는 배터리 셀 조립체을 제공한다.As another aspect, the present invention includes an electrode assembly formed by stacking a plurality of electrode plates, a pouch having an electrode accommodating part for accommodating the electrode assembly therein, and a sealing part for sealing at least a portion of the circumference of the electrode accommodating part; A plurality of pouch-type battery cells each including an electrode lead electrically connected to an electrode assembly; and a bus bar assembly having an electrically conductive bus bar electrically connected to the electrode lead, wherein the electrode lead is a battery exposed to the outside of the pouch through a first sealing part formed at a corner of the pouch among the sealing parts. A cell assembly is provided.

일 실시예에서, 상기 전극조립체는 적어도 일부의 코너에 모따기된 형상을 갖는 경사부가 형성되며, 상기 전극리드는 상기 경사부를 통해 상기 전극조립체에 전기적으로 연결될 수 있다.In one embodiment, the electrode assembly has an inclined portion having a chamfered shape formed at at least some corners, and the electrode lead may be electrically connected to the electrode assembly through the inclined portion.

일 실시예에서, 상기 복수의 전극판은 각각 제1 방향으로 연장되는 장변과 제2 방향으로 연장되는 단변을 갖는 사각형의 코너 중에서 적어도 일부가 모따기된 형상을 가지며, 상기 전극조립체는 상기 복수의 전극판의 장변들에 대응하는 장변부(long side part)와, 상기 복수의 전극판의 단변들에 대응하는 단변부(short side part)와, 상기 장변부와 상기 단변부를 연결하는 상기 경사부를 포함할 수 있다.In one embodiment, the plurality of electrode plates each have a shape in which at least some of the corners of a square having a long side extending in a first direction and a short side extending in a second direction are chamfered, and the electrode assembly includes the plurality of electrodes. It may include a long side part corresponding to the long sides of the plate, a short side part corresponding to the short sides of the plurality of electrode plates, and the inclined part connecting the long side part and the short side part. You can.

일 실시예에서, 상기 전극리드는 상기 경사부에 수직한 방향으로 연장되는 형상을 가질 수 있다.In one embodiment, the electrode lead may have a shape extending in a direction perpendicular to the inclined portion.

일 실시예에서, 상기 버스바는 상기 전극리드가 결합되는 결합홀을 포함하며, 상기 전극리드는 상기 결합홀을 상기 제1 방향으로 관통한 상태로 상기 결합홀에 결합되는 제1 단부와, 상기 결합홀을 상기 제2 방향으로 관통한 상태로 상기 결합홀에 결합되는 제2 단부를 포함할 수 있다.In one embodiment, the bus bar includes a coupling hole to which the electrode lead is coupled, and the electrode lead has a first end coupled to the coupling hole while penetrating the coupling hole in the first direction, and It may include a second end coupled to the coupling hole while penetrating the coupling hole in the second direction.

일 실시예에서, 상기 버스바는 상기 제1 단부가 결합하는 제1 결합면과, 상기 제2 단부가 결합하는 제2 결합면을 포함하며, 상기 결합홀은 상기 제1 결합면과 상기 제2 결합면에 걸쳐 연장되는 형상을 가질 수 있다.In one embodiment, the bus bar includes a first coupling surface to which the first end is coupled, and a second coupling surface to which the second end is coupled, and the coupling hole is formed between the first coupling surface and the second coupling surface. It may have a shape that extends across the mating surface.

일 실시예에서, 상기 버스바는 상기 전극리드가 관통하여 결합되는 결합홀을 갖는 경사 결합면을 포함하며, 상기 경사 결합면은 상기 제1 방향에 수직한 면 및 상기 제2 방향에 수직한 면에 대하여 각각 경사를 이룰 수 있다.In one embodiment, the bus bar includes an inclined coupling surface having a coupling hole through which the electrode lead is coupled, and the inclined coupling surface includes a surface perpendicular to the first direction and a surface perpendicular to the second direction. Each can be inclined with respect to .

또 다른 측면으로, 본 발명은, 전술한 배터리 셀 조립체; 및 복수의 상기 배터리 셀 조립체를 수용하기 위한 내부공간이 형성된 팩 하우징;을 포함하는 배터리 팩을 제공한다.In another aspect, the present invention includes the above-described battery cell assembly; and a pack housing having an internal space for accommodating a plurality of the battery cell assemblies.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 의하면, 단위 체적당 에너지 밀도를 향상시킬 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.According to an embodiment of the present invention having this configuration, the effect of improving energy density per unit volume can be obtained.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 급속 충전에 유리하다는 효과가 있게 된다. Additionally, according to an embodiment of the present invention, there is an effect that is advantageous for rapid charging.

그리고, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 전극리드의 폭을 증가시킬 수 있고, 전극판으로부터 전극리드로의 전류 흐름을 개선하는 효과를 얻을 수 있다.And, according to an embodiment of the present invention, the width of the electrode lead can be increased, and the effect of improving the current flow from the electrode plate to the electrode lead can be obtained.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 전극리드의 손상을 감소시키는 효과를 얻을 수 있다.Additionally, according to an embodiment of the present invention, it is possible to obtain the effect of reducing damage to the electrode lead.

그리고, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 버스바 조립체의 조립성을 향상시킬 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.And, according to an embodiment of the present invention, the effect of improving the assembling of the bus bar assembly can be obtained.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 파우치형 배터리 셀의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 파우치형 배터리 셀의 분해 사시도.
도 3은 도 1에 도시된 파우치형 배터리 셀의 정면도.
도 4는 도 1에 도시된 파우치형 배터리 셀의 변형예를 도시한 사시도.
도 5는 도 1에 도시된 파우치형 배터리 셀과 종래기술에 의한 파우치형 배터리 셀의 대비를 위한 설명도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 배터리 셀 조립체의 사시도.
도 7은 도 6의 "A" 부분에 대한 확대도.
도 8 및 도 9는 버스바 조립체의 여러가지 조립방향을 도시한 사시도.
도 10은 도 6에 도시된 배터리 셀 조립체의 변형예를 도시한 분해 사시도.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 의한 배터리 팩의 분해 사시도. 1 is a perspective view of a pouch-type battery cell according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an exploded perspective view of the pouch-type battery cell shown in Figure 1.
Figure 3 is a front view of the pouch-type battery cell shown in Figure 1.
Figure 4 is a perspective view showing a modified example of the pouch-type battery cell shown in Figure 1.
Figure 5 is an explanatory diagram for comparison between the pouch-type battery cell shown in Figure 1 and the pouch-type battery cell according to the prior art.
Figure 6 is a perspective view of a battery cell assembly according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is an enlarged view of portion "A" in Figure 6.
Figures 8 and 9 are perspective views showing various assembly directions of the bus bar assembly.
Figure 10 is an exploded perspective view showing a modified example of the battery cell assembly shown in Figure 6.
11 is an exploded perspective view of a battery pack according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Prior to the detailed description of the present invention, the terms and words used in the specification and claims described below should not be construed as limited to their ordinary or dictionary meanings, and the inventor should use his/her invention in the best possible manner. In order to explain, it must be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that the term can be appropriately defined as a concept. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent the entire technical idea of the present invention, and therefore, various equivalents that can replace them at the time of filing the present application may be used. It should be understood that there may be variations and examples.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음을 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. At this time, it should be noted that in the attached drawings, identical components are indicated by identical symbols whenever possible. Additionally, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may obscure the gist of the present invention will be omitted. For the same reason, in the accompanying drawings, some components are exaggerated, omitted, or schematically shown, and the size of each component does not entirely reflect the actual size.

먼저, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 파우치형 배터리 셀(100)에 대해 설명한다.First, a pouch-type battery cell 100 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 파우치형 배터리 셀(100)의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 파우치형 배터리 셀(100)의 분해 사시도이고, 도 3은 도 1에 도시된 파우치형 배터리 셀(100)의 정면도이고, 도 4는 도 1에 도시된 파우치형 배터리 셀(100)의 변형예를 도시한 사시도이며, 도 5는 도 1에 도시된 파우치형 배터리 셀(100)과 종래기술에 의한 파우치형 배터리 셀(1)의 대비를 위한 설명도이다.FIG. 1 is a perspective view of a pouch-type battery cell 100 according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of the pouch-type battery cell 100 shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a perspective view of the pouch-type battery cell 100 shown in FIG. 1. It is a front view of the pouch-type battery cell 100, FIG. 4 is a perspective view showing a modified example of the pouch-type battery cell 100 shown in FIG. 1, and FIG. 5 is a view of the pouch-type battery cell 100 shown in FIG. 1. This is an explanatory diagram for comparison between the pouch-type battery cell (1) according to the prior art.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 파우치형 배터리 셀(100)은 파우치(110), 전극조립체(120) 및 전극리드(130)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 1 to 3 , the pouch-type battery cell 100 according to an embodiment of the present invention may include a pouch 110, an electrode assembly 120, and an electrode lead 130.

본 발명의 실시예에 의한 파우치형 배터리 셀(100)은 충전과 방전이 가능한 이차전지로 이루어지고, 파우치(110) 내부에 전극조립체(120)와 전해액이 수용된 형태를 가질 수 있다. 일 예로서, 파우치형 배터리 셀(100)은 리튬 이온(Li-ion) 전지 또는 니켈 금속수소(Ni-MH) 전지로 이루어질 수 있으나, 그 종류는 이에 한정되는 것은 아니다.The pouch-type battery cell 100 according to an embodiment of the present invention is made of a secondary battery capable of charging and discharging, and may have an electrode assembly 120 and an electrolyte contained within the pouch 110. As an example, the pouch-type battery cell 100 may be made of a lithium ion (Li-ion) battery or a nickel metal hydride (Ni-MH) battery, but the type is not limited thereto.

파우치(110)는 알루미늄 등의 소재를 포함하는 다층의 필름 외장재(film casing)로 이루어질 수 있다. 파우치(110)는 전극조립체(120)가 수용되는 공간에 대응하는 전극수용부(111)와, 전극수용부(111) 둘레 중 적어도 일부를 밀봉하여 형성된 실링부(115)를 포함할 수 있다.The pouch 110 may be made of a multi-layered film casing containing a material such as aluminum. The pouch 110 may include an electrode receiving portion 111 corresponding to a space in which the electrode assembly 120 is accommodated, and a sealing portion 115 formed by sealing at least a portion of the circumference of the electrode receiving portion 111.

전극수용부(111)는 전극조립체(120)를 수용할 수 있도록 용기 형태로 형성되며, 전극조립체(120)의 외형에 대응하는 형상을 가진다. 전극수용부(111)는 전극조립체(120)를 수용할 수 있도록 전극조립체(120)보다 약간 큰 크기를 가질 수 있다. 전극수용부(111)의 내부공간에는 전극조립체(120) 및 전해액이 수용된다. The electrode receiving portion 111 is formed in the shape of a container to accommodate the electrode assembly 120, and has a shape corresponding to the external shape of the electrode assembly 120. The electrode receiving portion 111 may have a size slightly larger than the electrode assembly 120 to accommodate the electrode assembly 120 . The electrode assembly 120 and the electrolyte solution are accommodated in the internal space of the electrode receiving portion 111.

전극수용부(111)는 한 장 또는 두 장의 필름 외장재를 포밍(forming)하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 한 장의 필름 외장재를 포밍하여 중앙부(114)를 기준으로 양측에 각각 함몰된 형상의 전극수용부(111)를 형성할 수 있다. 중앙부(114)를 기준으로 필름 외장재를 접는 경우 한 쌍의 전극수용부(111)는 전극조립체(120)가 수용되는 하나의 공간을 형성하게 된다. 전극수용부(111)의 둘레에는 플랜지부(112, 113)가 형성될 수 있다. 플랜지부(112, 113)는 전극수용부(111)의 둘레 중 중앙부(114)를 제외한 영역에 형성될 수 있다. 플랜지부(112, 113)는 전극수용부(111)의 테두리에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 플랜지부(112, 113)는 전극수용부(111)의 외측 방향을 향해 연장되어 소정의 폭을 갖게 된다. 전술한 바와는 달리, 전극수용부(111)는 2장의 필름 외장재를 포밍하여 형성될 수도 있으며, 이 경우 플랜지부(112, 113)는 전극수용부(111)의 전체 둘레에 형성될 수 있다.The electrode receiving portion 111 may be formed by forming one or two sheets of film exterior material. For example, a single sheet of film exterior material may be formed to form electrode receiving portions 111 in a depressed shape on both sides of the central portion 114 . When the film exterior material is folded based on the central portion 114, the pair of electrode receiving portions 111 form a space in which the electrode assembly 120 is accommodated. Flange portions 112 and 113 may be formed around the electrode receiving portion 111. The flange portions 112 and 113 may be formed in an area around the electrode receiving portion 111 excluding the central portion 114. The flange portions 112 and 113 may have a shape corresponding to the edge of the electrode receiving portion 111. The flange portions 112 and 113 extend toward the outside of the electrode receiving portion 111 and have a predetermined width. Unlike the above, the electrode receiving portion 111 may be formed by forming two pieces of film exterior material, and in this case, the flange portions 112 and 113 may be formed around the entire circumference of the electrode receiving portion 111.

실링부(115)는 전극수용부(111)의 둘레 중 적어도 일부를 밀봉하는 부분이다. 실링부(115)는 전극수용부(111)의 둘레 중 적어도 일부를 전극조립체(120)에 대응하는 형상으로 밀봉할 수 있다. 예를 들어, 실링부(115)는 전극수용부(111)의 둘레를 따라 플랜지부(112, 113)를 밀봉하여 형성될 수 있다. 실링부(115)는 전극수용부(111)에 수용된 전극조립체(120)를 외부와 차단하게 된다. 실링부(115)의 형성을 위한 필름 외장재의 접합에는 열융착 방식이 이용될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. The sealing portion 115 is a portion that seals at least a portion of the circumference of the electrode receiving portion 111. The sealing portion 115 may seal at least a portion of the circumference of the electrode receiving portion 111 in a shape corresponding to the electrode assembly 120 . For example, the sealing portion 115 may be formed by sealing the flange portions 112 and 113 along the circumference of the electrode receiving portion 111. The sealing portion 115 blocks the electrode assembly 120 accommodated in the electrode receiving portion 111 from the outside. A heat fusion method may be used to bond the film exterior material to form the sealing portion 115, but is not limited to this.

전극조립체(120)는 복수의 전극판(121)과 세퍼레이터(미도시)를 구비하며, 파우치(110)의 전극수용부(111) 내에 수납된다. 전극판(121)은 전극수용부(111)와 서로 대응하는 크기와 형상을 가질 수 있다. 전극판(121)은 전극수용부(111)의 내부에 수용되므로 전극판(121)의 크기는 전극수용부(111)의 크기보다 약간 작게 형성될 수 있다.The electrode assembly 120 includes a plurality of electrode plates 121 and a separator (not shown), and is stored in the electrode receiving portion 111 of the pouch 110. The electrode plate 121 may have a size and shape corresponding to the electrode receiving portion 111. Since the electrode plate 121 is accommodated inside the electrode receiving portion 111, the size of the electrode plate 121 may be slightly smaller than the size of the electrode receiving portion 111.

전극판(121)은 양극판(cathode plate)과 음극판(anode plate)을 포함할 수 있다. 양극판과 음극판은 번갈아 적층되며, 양극판과 음극판 사이에는 세퍼레이터가 개재된다. The electrode plate 121 may include a cathode plate and an anode plate. The positive and negative plates are stacked alternately, and a separator is interposed between the positive and negative plates.

각각의 전극판(121)에는 전극탭(125)이 연결될 수 있다. 전극탭(125)은 집전체로서 기능하며, 포일(foil)로 형성될 수 있다. 양극판에는 양극탭(125a)이 연결되고, 음극판에는 음극탭(125b)이 연결될 수 있다.An electrode tab 125 may be connected to each electrode plate 121. The electrode tab 125 functions as a current collector and may be formed as a foil. A positive electrode tab 125a may be connected to the positive electrode plate, and a negative electrode tab 125b may be connected to the negative electrode plate.

복수의 전극탭(125)은 서로 동일한 극성끼리 모아져 동일한 극성의 전극리드(130)에 연결될 수 있다. 즉, 복수의 양극탭(125a)은 그 끝단이 모아져서 양극리드(131)에 연결되고, 복수의 음극탭(125b)은 그 끝단이 모아져서 음극리드(132)에 연결될 수 있다.The plurality of electrode tabs 125 may be of the same polarity and connected to the electrode lead 130 of the same polarity. That is, the ends of the plurality of positive electrode tabs 125a may be brought together to be connected to the positive electrode lead 131, and the ends of the plurality of negative electrode tabs 125b may be brought together to be connected to the negative electrode lead 132.

전극리드(130)는 전극탭(125)을 통하여 전극조립체(120)와 전기적으로 연결될 수 있다. 전극리드(130)는 전극조립체(120)가 파우치(110) 외부와 전기적으로 접속될 수 있도록 실링부(115)를 통하여 파우치(110)의 외부로 노출될 수 있다.The electrode lead 130 may be electrically connected to the electrode assembly 120 through the electrode tab 125. The electrode lead 130 may be exposed to the outside of the pouch 110 through the sealing portion 115 so that the electrode assembly 120 can be electrically connected to the outside of the pouch 110.

복수의 전극판(121)은 각각 장변(lond side)과 단변(short side)을 갖는 사각형(예를 들어, 직사각형)의 코너 중에서 적어도 일부가 모따기된 형상을 가질 수 있다. 전극조립체(120)는 복수의 전극판(121)이 적층된 형태이므로 각각의 전극판(121)과 마찬가지로 적어도 일부의 코너에 모따기된 형상을 갖는 경사부(124)가 형성될 수 있다. 구체적으로 설명하면, 전극조립체(120)는 복수의 전극판(121)의 장변에 대응하는 장변부(long side part)(122)와, 복수의 전극판(121)의 단변에 대응하는 단변부(short side part)(123)와, 장변부(122)와 상기 단변부(123)를 연결하는 경사부(124)를 포함할 수 있다. 즉, 경사부(124)는 사각형의 코너 중에서 모따기된 부분에 대응한다.The plurality of electrode plates 121 may each have a shape in which at least some of the corners of a square (eg, a rectangle) having a long side and a short side are chamfered. Since the electrode assembly 120 has a form of a plurality of electrode plates 121 stacked, inclined portions 124 having a chamfered shape may be formed at at least some corners like each electrode plate 121. Specifically, the electrode assembly 120 includes a long side part 122 corresponding to the long side of the plurality of electrode plates 121, and a short side part 122 corresponding to the short side of the plurality of electrode plates 121 ( It may include a short side part 123 and an inclined part 124 connecting the long side part 122 and the short side part 123. That is, the inclined portion 124 corresponds to the chamfered portion of the corner of the square.

경사부(124)는 2개의 장변부(122) 중에서 어느 하나의 장변부(122)의 양측에 각각 형성될 수 있다. 양측의 경사부(124)에는 각각 전극탭(125)이 연결될 수 있다. 예를 들어, 일측의 경사부(124)에는 양극탭(125a)이 연결되고, 타측의 경사부(124)에는 음극탭(125b)이 연결될 수 있다. 양극탭(125a)에는 양극리드(131)가 연결되고, 음극탭(125b)에는 음극리드(132)가 연결될 수 있다.The inclined portion 124 may be formed on both sides of one of the two long sides 122 . Electrode tabs 125 may be connected to the inclined portions 124 on both sides, respectively. For example, the anode tab 125a may be connected to the inclined portion 124 on one side, and the negative electrode tab 125b may be connected to the inclined portion 124 on the other side. A positive lead 131 may be connected to the positive electrode tab 125a, and a negative lead 132 may be connected to the negative electrode tab 125b.

또한, 복수의 전극판(121)은 각각 일측 장변을 포함하여 적어도 6개의 변을 가질 수 있다. 예를 들어, 복수의 전극판(121)은 각각 일측 장변, 일측 장변에 수직한 2개의 단변, 일측 장변과 마주하는 타측 장변, 타측 장변과 2개의 단변을 각각 연결하는 2개의 경사변을 포함할 수 있다. 파우치(110)는 전극조립체(120) 중에서 일측 장변에 대응하는 부분을 기준으로 접힌 형상을 가질 수 있다. 즉, 파우치(110)는 2개의 장변부(122) 중에서 더 긴 길이를 갖는 장변부(122)를 기준으로 접힌 형상을 가질 수 있다.Additionally, each of the plurality of electrode plates 121 may have at least six sides including one long side. For example, the plurality of electrode plates 121 may each include one long side, two short sides perpendicular to one long side, the other long side facing one long side, and two inclined sides connecting the other long side and the two short sides, respectively. You can. The pouch 110 may have a folded shape based on a portion of the electrode assembly 120 corresponding to one long side. That is, the pouch 110 may have a folded shape with the long side 122 having a longer length among the two long sides 122.

전극수용부(111) 및 플랜지부(112, 113)는 전극조립체(120)에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 즉, 전극수용부(111) 및 플랜지부(112, 113)도 경사부(124)에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 전극수용부(111) 둘레에 형성된 플랜지부(112, 113)는 경사부(124)에 대응하는 제1 플랜지(113)와, 장변부(122) 및 단변부(123)에 대응하는 제2 플랜지(112)를 포함할 수 있다.The electrode receiving portion 111 and the flange portions 112 and 113 may have a shape corresponding to the electrode assembly 120. That is, the electrode receiving portion 111 and the flange portions 112 and 113 may also have a shape corresponding to the inclined portion 124. The flange portions 112 and 113 formed around the electrode receiving portion 111 include a first flange 113 corresponding to the inclined portion 124, and a second flange corresponding to the long side portion 122 and the short side portion 123. It may include (112).

실링부(115)는 플랜지부(112, 113)에 형성되므로 플랜지부(112, 113)와 대응하는 형상을 가질 수 있다. 실링부(115)는 전극리드(130)가 배치되는 제1 실링부(116)와, 전극리드(130)가 배치되지 않는 제2 실링부(117)로 구분될 수 있다. 제1 실링부(116)는 전극조립체(120)의 경사부(124)에 대응하는 부분이고, 제2 실링부(117)는 전극조립체(120)의 단변부(123) 및 장변부(122) 중 적어도 일부에 대응하는 부분이다. 제1 실링부(116)는 파우치(110)의 코너에 형성되며, 제2 실링부(117) 사이에 배치될 수 있다. 제2 실링부(117)는 장변부(122)에 대응하는 장변 실링부(117b)와, 단변부(123)에 대응하는 단변 실링부(117a)를 포함할 수 있다. 1장의 필름 외장재를 이용하여 전극수용부(111)를 형성하는 경우, 파우치(110)는 전극수용부(111) 중에서 장변부(122) 중 어느 하나에 대응하는 부분, 예를 들어 더 긴 길이를 갖는 장변부(122)를 기준으로 접힌 형상을 가질 수 있다. 이 경우, 실링부(115)는 전극조립체(120)의 둘레 중에서 일측 장변에 대응하는 장변부(122)를 제외한 나머지 부분에 형성될 수 있다. 실링부(115)는 2개의 단변 실링부(117a)와 1개의 장변 실링부(117b)를 포함할 수 있다. 1개의 장변부(122)는 필름 외장재의 중앙부(114)에 해당하여 접히는 부분이므로, 1개의 장변부(122)에는 실링부(115)가 형성되지 않는다. 다만, 2장의 필름 외장재를 사용하여 전극수용부(111)를 형성하는 경우, 제2 실링부(117)는 2개의 단변 실링부(117a)와 2개의 장변 실링부(117b)를 포함할 수 있다.Since the sealing portion 115 is formed on the flange portions 112 and 113, it may have a shape corresponding to the flange portions 112 and 113. The sealing portion 115 may be divided into a first sealing portion 116 on which the electrode lead 130 is disposed and a second sealing portion 117 on which the electrode lead 130 is not disposed. The first sealing part 116 is a part corresponding to the inclined part 124 of the electrode assembly 120, and the second sealing part 117 is a part of the short side 123 and the long side 122 of the electrode assembly 120. This is the part that corresponds to at least some of the above. The first sealing portion 116 is formed at a corner of the pouch 110 and may be disposed between the second sealing portions 117. The second sealing part 117 may include a long side sealing part 117b corresponding to the long side part 122 and a short side sealing part 117a corresponding to the short side part 123. When forming the electrode receiving portion 111 using one sheet of film exterior material, the pouch 110 has a portion corresponding to one of the long sides 122 of the electrode receiving portion 111, for example, a longer length. It may have a folded shape based on the long side portion 122. In this case, the sealing portion 115 may be formed on the remaining portion of the circumference of the electrode assembly 120 excluding the long side portion 122 corresponding to one long side. The sealing part 115 may include two short side sealing parts 117a and one long side sealing part 117b. Since one long side portion 122 is a folded portion corresponding to the central portion 114 of the film exterior material, the sealing portion 115 is not formed in one long side portion 122. However, when the electrode receiving portion 111 is formed using two film exterior materials, the second sealing portion 117 may include two short-side sealing portions 117a and two long-side sealing portions 117b. .

본 발명의 실시예에서, 적어도 일부의 실링부(115)는 적어도 한 번 접힌 형태(folded shape)로 형성될 수 있다. 이 경우, 실링부(115)의 접합 신뢰성을 높이고 실링부(115)가 차지하는 부피를 최소화할 수 있다.In an embodiment of the present invention, at least some of the sealing portions 115 may be formed in a folded shape at least once. In this case, the joint reliability of the sealing part 115 can be increased and the volume occupied by the sealing part 115 can be minimized.

제2 실링부(117)에는 전극리드(130)가 배치되지 않으므로 제2 실링부(117)는 적어도 1회 접히는 구조를 가질 수 있다. 장변 실링부(117b)와 단변 실링부(117a) 중 적어도 일부는 적어도 1회 접힐 수 있다. Since the electrode lead 130 is not disposed in the second sealing part 117, the second sealing part 117 may have a structure that is folded at least once. At least a portion of the long side sealing portion 117b and the short side sealing portion 117a may be folded at least once.

일 실시예에서, 장변 실링부(117b)는 2회 접힌 후 접착부재(AD)에 의해 고정될 수 있다. 예를 들어, 장변 실링부(117b)는 제1 절곡선(C1)을 따라 180° 접힌 후, 다시 제2 절곡선(C2)을 따라 접힐 수 있다. 장변 실링부(117b)의 내부에는 접착부재(AD)가 충진될 수 있다. 장변 실링부(117b)는 접착부재(AD)에 의해 2회 접힌 형상이 유지될 수 있다. 접착부재(AD)는 열전도도가 높은 접착제로 형성될 수 있다. 예컨대, 접착부재(AD)는 에폭시나 실리콘으로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. In one embodiment, the long side sealing portion 117b may be folded twice and then fixed by the adhesive member AD. For example, the long side sealing portion 117b may be folded 180° along the first bend line C1 and then folded again along the second bend line C2. The inside of the long side sealing portion 117b may be filled with an adhesive member AD. The long side sealing portion 117b may be maintained in a shape that is folded twice by the adhesive member AD. The adhesive member (AD) may be formed of an adhesive with high thermal conductivity. For example, the adhesive member AD may be formed of epoxy or silicone, but is not limited thereto.

전극리드(130)는 제1 실링부(116)를 통해 파우치(110)의 외부로 노출될 수 있다. 전극리드(130)는 전극탭(125)을 통해 전극조립체(120)의 경사부(124)에 전기적으로 연결될 수 있다. 전극리드(130)는 경사부(124)의 일측에 배치된 양극탭(125a)과 연결되는 양극리드(131)와, 경사부(124)의 타측에 배치된 음극탭(125b)과 연결되는 음극리드(132)를 포함할 수 있다. 전극리드(130)가 인출되는 위치에서 제1 실링부(116)의 밀봉도를 높이고 동시에 전기적 절연상태를 확보할 수 있도록 전극리드(130)는 절연필름(135)에 의해 적어도 일면이 덮인 상태를 가질 수 있다. The electrode lead 130 may be exposed to the outside of the pouch 110 through the first sealing portion 116. The electrode lead 130 may be electrically connected to the inclined portion 124 of the electrode assembly 120 through the electrode tab 125. The electrode lead 130 includes a positive electrode lead 131 connected to the positive electrode tab 125a disposed on one side of the inclined portion 124, and a negative electrode connected to the negative electrode tab 125b disposed on the other side of the inclined portion 124. It may include a lead 132. In order to increase the sealing degree of the first sealing portion 116 at the position where the electrode lead 130 is pulled out and to ensure electrical insulation at the same time, the electrode lead 130 is covered at least on one side by the insulating film 135. You can have it.

전극리드(130)는 경사부(124)에 수직한 방향으로 연장될 수 있다. 전극리드(130)는 후술하는 바와 같이 버스바(도 6의 240)의 결합홀(도 6의 241)을 관통하는 형상과 크기를 가질 수 있다. 전극리드(130)의 단부는 결합홀(241)을 관통하도록 배치된 상태에서 버스바(240)에 용접될 수 있다.The electrode lead 130 may extend in a direction perpendicular to the inclined portion 124. The electrode lead 130 may have a shape and size that penetrate the coupling hole (241 in FIG. 6) of the bus bar (240 in FIG. 6), as will be described later. The end of the electrode lead 130 may be welded to the bus bar 240 while being disposed to penetrate the coupling hole 241.

전극리드(130)의 단부는 버스바(240) 및 결합홀(241)의 형상에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 전극리드(130)는 결합홀(241)에 각각 결합되는 제1 단부(130a)와 제2 단부(130b)를 포함할 수 있다. 제1 단부(130a)와 제2 단부(130b)는 연결단부(130c)에 의해 연결될 수 있다. The end of the electrode lead 130 may have a shape corresponding to the shape of the bus bar 240 and the coupling hole 241. For example, the electrode lead 130 may include a first end 130a and a second end 130b each coupled to the coupling hole 241. The first end 130a and the second end 130b may be connected by a connection end 130c.

한편, 전극리드(130)는 버스바(240)에 결합된 상태에서 전극리드(130)의 단부가 결합홀(241)의 외부로 불필요하게 연장된 상태일 수 있으며, 전극리드(130)가 버스바(240)에 용접된 상태에서 불필요한 단부는 커팅에 의해 제거될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에서, 단부의 형상은 전극리드(130)가 버스바(240)에 결합된 후 마무리 가공된 상태를 의미하는 것으로 한다. 전극리드(130)의 단부 형상에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.Meanwhile, while the electrode lead 130 is coupled to the bus bar 240, the end of the electrode lead 130 may be unnecessarily extended outside the coupling hole 241, and the electrode lead 130 may be connected to the bus bar 240. Unnecessary ends while welded to the bar 240 can be removed by cutting. Therefore, in the embodiment of the present invention, the shape of the end portion refers to the state in which the electrode lead 130 is coupled to the bus bar 240 and then finished being processed. A detailed description of the end shape of the electrode lead 130 will be described later.

전극리드(130)의 단부 형상에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.A detailed description of the end shape of the electrode lead 130 will be described later.

다음으로, 도 4를 참조하여 도 1에 도시된 파우치형 배터리 셀(100)의 변형예에 대해 설명한다.Next, a modified example of the pouch-type battery cell 100 shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. 4 .

도 4에 도시된 파우치형 배터리 셀(100)은 단변 실링부(117a)가 적어도 1회 접히는 구조를 갖는다는 점을 제외하고는 도 1에 도시된 파우치형 배터리 셀(100)과 실질적으로 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 불필요한 중복을 피하기 위하여 동일 내지 유사한 구성에 대한 상세한 설명은 생략하고 전술한 기재로 갈음하기로 한다.The pouch-type battery cell 100 shown in FIG. 4 has substantially the same configuration as the pouch-type battery cell 100 shown in FIG. 1, except that the short side sealing portion 117a is folded at least once. has Therefore, in order to avoid unnecessary duplication, detailed descriptions of the same or similar configurations will be omitted and replaced with the above description.

도 4에 도시된 실시예에서, 장변 실링부(117b)와 단변 실링부(117a)는 적어도 1회 접히는 형태 구조를 가질 수 있다. 이 경우, 장변 실링부(117b)뿐만 아니라 단변 실링부(117a)에서도 실링부(115)의 접합 신뢰성을 높이고 단변 실링부(117a)가 차지하는 부피를 최소화할 수 있다.In the embodiment shown in FIG. 4, the long side sealing part 117b and the short side sealing part 117a may have a structure that is folded at least once. In this case, the joint reliability of the sealing part 115 can be increased not only in the long side sealing part 117b but also in the short side sealing part 117a and the volume occupied by the short side sealing part 117a can be minimized.

일 실시예에서, 단변 실링부(117a)는 2회 접힌 후 접착부재(AD)에 의해 고정될 수 있다. 예를 들어, 단변 실링부(117a)는 제1 절곡선(C1)을 따라 180° 접힌 후, 다시 제2 절곡선(C2)을 따라 접힐 수 있다. 단변 실링부(117a)의 내부에는 접착부재(AD)가 충진될 수 있다. 단변 실링부(117a)는 접착부재(AD)에 의해 2회 접힌 형상이 유지될 수 있다. 접착부재(AD)는 열전도도가 높은 접착제로 형성될 수 있다. 예컨대 접착부재(AD)는 에폭시나 실리콘으로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. In one embodiment, the short side sealing portion 117a may be folded twice and then fixed by the adhesive member AD. For example, the short side sealing portion 117a may be folded 180° along the first bend line C1 and then folded again along the second bend line C2. The interior of the short side sealing portion 117a may be filled with an adhesive member AD. The short side sealing portion 117a may be maintained in a shape that is folded twice by the adhesive member AD. The adhesive member (AD) may be formed of an adhesive with high thermal conductivity. For example, the adhesive member (AD) may be formed of epoxy or silicone, but is not limited thereto.

도 5는 도 1에 도시된 파우치형 배터리 셀(100)과 종래기술에 의한 파우치형 배터리 셀(1)의 대비를 위한 설명도이다. 도 5에서 위쪽은 본 발명의 일 실시예에 의한 파우치형 배터리 셀(100)의 구조를 개략적으로 도시한 것이고, 아래쪽은 종래기술에 의한 파우치형 배터리 셀(1)의 구조를 개략적으로 도시한 것이다. 종래기술에 의한 파우치형 배터리 셀(1)은 파우치(10), 전극조립체(12) 및 전극리드(13)를 포함하며, 파우치(10)는 전극조립체(12)가 수용되는 전극수용부(11)와 실링부(16)를 포함한다. 전극리드(13)를 구성하는 양극리드(13a)와 음극리드(13b)는 파우치(10)의 양단에 각각 배치되는 구성을 갖는다.FIG. 5 is an explanatory diagram for comparison between the pouch-type battery cell 100 shown in FIG. 1 and the pouch-type battery cell 1 according to the prior art. In Figure 5, the upper part schematically shows the structure of the pouch-type battery cell 100 according to an embodiment of the present invention, and the lower part schematically shows the structure of the pouch-type battery cell 1 according to the prior art. . The pouch-type battery cell 1 according to the prior art includes a pouch 10, an electrode assembly 12, and an electrode lead 13, and the pouch 10 includes an electrode receiving portion 11 in which the electrode assembly 12 is accommodated. ) and a sealing portion 16. The positive electrode lead (13a) and negative electrode lead (13b) constituting the electrode lead (13) are disposed at both ends of the pouch (10).

양자의 대비를 위하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 파우치형 배터리 셀(100)과 종래기술에 의한 파우치형 배터리 셀(1)은 동일한 길이(폭)(L)와 높이(H)를 갖고 실링부(117a, 16)의 폭(L2)이 동일한 것으로 가정한다.For comparison between the two, the pouch-type battery cell 100 according to an embodiment of the present invention and the pouch-type battery cell 1 according to the prior art have the same length (width) (L) and height (H) and are sealed. It is assumed that the widths L2 of the portions 117a and 16 are the same.

본 발명의 실시예는 전극조립체(120)가 설치된 영역의 길이(폭)(L1)는 배터리 셀(100)의 전체 길이(L)에서 전극수용부(111)의 양측에 위치한 제2 실링부(117, 117a)의 길이(L2)를 뺀 값(즉, L1=L-2L2)이 된다. 반면에, 종래기술의 경우, 전극조립체(12)가 설치된 영역의 길이(L1')는 배터리 셀(1)의 전체 길이(L)에서 전극수용부(111)의 양측에 위치한 실링부(115)의 폭(L2)과 전극리드(13)의 폭(L3')을 뺀 값(즉, L1'=L-2L2-2L3')이 된다. 따라서, 본 발명의 실시예는 종래기술에 비해 전극조립체(120)가 설치된 영역의 길이(폭)(L1)가 종래기술에 비해 양측 전극리드(13)의 폭(L3')만큼 증가하게 된다.In an embodiment of the present invention, the length (width) L1 of the area where the electrode assembly 120 is installed is the second sealing portion located on both sides of the electrode receiving portion 111 in the entire length (L) of the battery cell 100. 117, 117a) minus the length (L2) (i.e., L1=L-2L2). On the other hand, in the case of the prior art, the length (L1') of the area where the electrode assembly 12 is installed is the sealing portion 115 located on both sides of the electrode receiving portion 111 in the entire length (L) of the battery cell 1. It is obtained by subtracting the width (L2) of the electrode lead 13 (L3') (i.e., L1'=L-2L2-2L3'). Therefore, in the embodiment of the present invention, compared to the prior art, the length (width) L1 of the area where the electrode assembly 120 is installed is increased by the width L3' of both electrode leads 13 compared to the prior art.

더욱이, 도 4에 도시된 실시예는 단변 실링부(117a)가 적어도 1회 접히는 형상을 가지므로, 제2 실링부(117)의 길이(L2)를 감소시킬 수 있고, 이에 따라 전극조립체(120)가 설치된 전극조립체(120)가 설치된 영역의 길이(폭)(L1)를 더욱 증가시킬 수 있게 된다.Moreover, in the embodiment shown in FIG. 4, the short side sealing portion 117a has a shape that is folded at least once, so the length L2 of the second sealing portion 117 can be reduced, and thus the electrode assembly 120 ) It is possible to further increase the length (width) (L1) of the area where the electrode assembly 120 is installed.

한편, 본 발명의 실시예는 제1 실링부(116)가 전극수용부(111)의 길이방향에 대해 소정의 경사각(θ)을 가지므로 제1 실링부(116)가 위치하는 부분에서 소정의 폭(La) 및 높이(Ha)에 대하여 전극조립체(120)가 배치되지 않는다. 그러나, 경사각(θ)의 크기를 크게 하여 제1 실링부(116)의 폭(La)을 감소시키거나 제1 실링부(116)의 높이(Ha)를 감소시킴으로써 종래기술에 비해 전극조립체(120)가 설치되는 면적을 증가시킬 수 있다.Meanwhile, in the embodiment of the present invention, the first sealing portion 116 has a predetermined inclination angle θ with respect to the longitudinal direction of the electrode receiving portion 111, so that a predetermined angle is formed at the portion where the first sealing portion 116 is located. The electrode assembly 120 is not disposed with respect to the width La and the height Ha. However, by increasing the size of the inclination angle (θ) to reduce the width (La) of the first sealing portion 116 or by reducing the height (Ha) of the first sealing portion 116, the electrode assembly 120 ) can increase the installed area.

따라서, 본 발명의 실시예에 의하면 종래기술에 비해 파우치형 배터리 셀(100)이 설치되는 전체 면적(부피) 중에서 전극조립체(120)가 설치되는 부분의 비율을 증가시킬 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 의하면 종래기술에 비해 배터리 셀(100)의 용량손실을 감소시켜 단위 체적당 에너지 밀도를 증가시킬 수 있다.Therefore, according to the embodiment of the present invention, compared to the prior art, it is possible to increase the ratio of the portion where the electrode assembly 120 is installed among the total area (volume) where the pouch-type battery cell 100 is installed. That is, according to the embodiment of the present invention, the energy density per unit volume can be increased by reducing the capacity loss of the battery cell 100 compared to the prior art.

또한, 종래기술에 의하면 전극리드(13)의 전기적 연결을 위하여 양측 전극리드(13)에 버스바의 절연을 위한 구조물(버스바 지지부재)의 설치를 위한 공간이 필요하므로, 배터리 셀(1)의 길이(폭) 방향에 대한 용량손실이 추가로 발생한다. 반면에, 본 발명의 실시예에 의하면, 전극리드(130)의 상측 부분을 버스바 조립체(도 6이 220) 설치공간으로 추가 활용할 수 있으므로 배터리 셀(100)의 용량손실을 감소시킬 수 있다.In addition, according to the prior art, in order to electrically connect the electrode leads 13, space is needed for the installation of a structure (bus bar support member) for insulating the bus bars on both electrode leads 13, so the battery cell 1 Additional capacity loss occurs in the length (width) direction. On the other hand, according to an embodiment of the present invention, the upper portion of the electrode lead 130 can be additionally used as an installation space for the bus bar assembly (220 in FIG. 6), thereby reducing capacity loss of the battery cell 100.

한편, 최근에는 전기자동차용 배터리 시스템 등 다양한 분야에서 급속 충전에 대한 요구가 증가하고 있다. 급속 충전을 위해서는 배터리 셀(100)의 저항을 낮추어야 하는데, 이를 위해서는 전극리드(130)의 폭(W1)을 증가시킬 필요가 있다. 그러나, 종래기술의 경우 전극리드(13)의 폭(W2)의 배터리 셀(1)의 전체 높이(H)보다 작아야 한다. 더욱이, 전극리드(13)의 전기적 연결을 위한 버스바(미도시)의 설치공간을 고려하면 종래기술에서 전극리드(13)의 폭(W2)는 배터리 셀(1)의 전체 높이(H)보다 상당히 작은 값을 가질 수밖에 없다. 반면에, 본 발명의 실시예에 의하면, 제1 실링부(116)의 경사각(θ)을 작게 함으로써(예를 들어, 30도 이하) 제1 실링부(116)의 길이를 충분히 증가시킬 수 있고, 전극리드(130)의 폭(W1)도 증가시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 의하면, 전극리드(130)의 저항을 감소시킬 수 있으므로 급속충전에 유리하다.Meanwhile, recently, the demand for fast charging is increasing in various fields such as battery systems for electric vehicles. For rapid charging, the resistance of the battery cell 100 must be lowered, and for this, the width W1 of the electrode lead 130 needs to be increased. However, in the case of the prior art, the width (W2) of the electrode lead (13) must be smaller than the overall height (H) of the battery cell (1). Moreover, considering the installation space of the bus bar (not shown) for electrical connection of the electrode lead 13, the width (W2) of the electrode lead (13) in the prior art is greater than the overall height (H) of the battery cell (1). It has no choice but to have a fairly small value. On the other hand, according to an embodiment of the present invention, the length of the first sealing portion 116 can be sufficiently increased by reducing the inclination angle θ of the first sealing portion 116 (for example, 30 degrees or less). , the width W1 of the electrode lead 130 can also be increased. Therefore, according to the embodiment of the present invention, the resistance of the electrode lead 130 can be reduced, which is advantageous for rapid charging.

더욱이, 종래기술에 의하면 전극조립체(12)의 코너 영역(B2)에서 전류 흐름이 꺾이는 형상을 가지므로, 전류 흐름이 원활하지 못하여 배터리 셀(1)의 출력을 증가시키는데 한계가 있다. 그러나, 본 발명의 실시예에 의하면 전극리드(130)가 경사를 이루어 설치되므로 전극조립체(120)의 코너 영역(B1)에서도 전류 흐름이 꺾이지 않는다. 따라서, 본 발명의 실시예에 의하면 전류 흐름을 원활히 할 수 있어서 배터리 셀(100)의 출력을 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라 급속충전에도 효과적이다.Moreover, according to the prior art, since the current flow has a bent shape in the corner area B2 of the electrode assembly 12, the current flow is not smooth, and there is a limit to increasing the output of the battery cell 1. However, according to the embodiment of the present invention, since the electrode lead 130 is installed at an angle, the current flow is not bent even in the corner area B1 of the electrode assembly 120. Therefore, according to the embodiment of the present invention, current flow can be facilitated, which not only increases the output of the battery cell 100, but is also effective in rapid charging.

다음으로, 도 6 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 배터리 셀 조립체(200)에 대해 설명한다.Next, the battery cell assembly 200 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 to 10.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 배터리 셀 조립체(200)의 사시도이고, 도 7은 도 6의 "A" 부분에 대한 확대도이고, 도 8 및 도 9는 버스바 조립체(220)의 여러가지 조립방향을 도시한 사시도이며, 도 10은 도 6에 도시된 배터리 셀 조립체(200)의 변형예를 도시한 분해 사시도이다.FIG. 6 is a perspective view of the battery cell assembly 200 according to an embodiment of the present invention, FIG. 7 is an enlarged view of portion “A” of FIG. 6, and FIGS. 8 and 9 are views of the bus bar assembly 220. It is a perspective view showing various assembly directions, and FIG. 10 is an exploded perspective view showing a modified example of the battery cell assembly 200 shown in FIG. 6.

도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 배터리 셀 조립체(200)는 복수의 파우치형 배터리 셀(100)과, 버스바 조립체(220)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 6 and 7 , the battery cell assembly 200 according to an embodiment of the present invention may include a plurality of pouch-type battery cells 100 and a bus bar assembly 220.

파우치형 배터리 셀(100)은 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 파우치형 배터리 셀(100)과 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. 복수의 파우치형 배터리 셀(100)은 적층되어 셀 적층체(210)를 형성하게 된다. Since the pouch-type battery cell 100 is the same as the pouch-type battery cell 100 described with reference to FIGS. 1 to 4, detailed description will be omitted. A plurality of pouch-type battery cells 100 are stacked to form a cell stack 210.

버스바 조립체(220)는 복수의 파우치형 배터리 셀(100)을 전기적으로 연결하는 구성을 갖는다. 버스바 조립체(220)는 파우치형 배터리 셀(100)의 전극리드(130)와 전기적으로 연결되는 전기 전도성의 버스바(240)와, 버스바(240)를 지지하는 버스바 지지부재(230)를 포함할 수 있다.The bus bar assembly 220 has a configuration that electrically connects a plurality of pouch-type battery cells 100. The bus bar assembly 220 includes an electrically conductive bus bar 240 that is electrically connected to the electrode lead 130 of the pouch-type battery cell 100, and a bus bar support member 230 that supports the bus bar 240. may include.

버스바(240)에는 전극리드(130)가 관통하여 결합하는 결합홀(241)이 형성된다. 결합홀(241)은 파우치형 배터리 셀(100)의 개수에 대응하는 개수로 구비된다. 전극리드(130)는 결합홀(241)을 관통하여 단부(130a, 130b)가 버스바(240)의 외측으로 노출된 상태에서 버스바(240)와 용접될 수 있다.A coupling hole 241 through which the electrode lead 130 passes is formed in the bus bar 240. The number of coupling holes 241 corresponds to the number of pouch-type battery cells 100. The electrode lead 130 may penetrate the coupling hole 241 and be welded to the bus bar 240 with the ends 130a and 130b exposed to the outside of the bus bar 240.

버스바 지지부재(230)는 버스바(240)와 배터리 셀(100)의 전극수용부(도 1의 111) 사이에 배치되어 버스바(240)를 지지한다. 버스바 지지부재(230)에는 통과할 수 있도록 관통홀(미도시)이 형성될 수 있다. 전극리드(130)는 버스바 지지부재(230)의 관통홀 및 버스바(240)의 결합홀(241)을 통과한 후 버스바(240)에 용접될 수 있다.The bus bar support member 230 is disposed between the bus bar 240 and the electrode receiving portion (111 in FIG. 1) of the battery cell 100 and supports the bus bar 240. A through hole (not shown) may be formed in the bus bar support member 230 to allow passage. The electrode lead 130 may be welded to the bus bar 240 after passing through the through hole of the bus bar support member 230 and the coupling hole 241 of the bus bar 240.

전극리드(130)는 경사부(도 2의 124)에 수직한 방향으로 연장되는 형상을 갖는다. 전극리드(130)의 단부(130a, 130b) 중 적어도 일부는 버스바(240)의 결합면에 대응하는 형상을 가질 수 있다.The electrode lead 130 has a shape extending in a direction perpendicular to the inclined portion (124 in FIG. 2). At least some of the ends 130a and 130b of the electrode lead 130 may have a shape corresponding to the coupling surface of the bus bar 240.

도 1, 도 6 및 도 7을 함께 참조하면, 전극리드(130)는 결합홀(241)을 제1 방향(Y)으로 관통한 상태로 결합홀(241)에 결합되는 제1 단부(130a)와, 결합홀(241)을 제2 방향(Z)으로 관통한 상태로 결합홀(241)에 결합되는 제2 단부(130b)를 포함할 수 있다. 제1 단부(130a)와 제2 단부(130b)는 연결단부(130c)에 의해 연결될 수 있다.Referring to FIGS. 1, 6, and 7 together, the electrode lead 130 has a first end 130a coupled to the coupling hole 241 while penetrating the coupling hole 241 in the first direction (Y). And, it may include a second end portion 130b coupled to the coupling hole 241 while penetrating the coupling hole 241 in the second direction (Z). The first end 130a and the second end 130b may be connected by a connection end 130c.

이에 대응하여, 버스바(240)는 제1 단부(130a)가 결합하는 제1 결합면(240a)과, 제2 단부(130b)가 결합하는 제2 결합면(240b)을 포함할 수 있다. 즉, 제1 결합면(240a)은 제1 단부(130a)가 제1 방향(Y)으로 관통한 후 결합되는 부분이고, 제2 결합면(240b)은 제2 단부(130b)가 제2 방향(Z)으로 관통한 후 결합되는 부분이다. 버스바(240)는 연결단부(130c)에 대응하여 제1 결합면(240a)과 제2 결합면(240b)을 연결하는 연결면(240c)을 포함할 수 있다.Correspondingly, the bus bar 240 may include a first coupling surface 240a to which the first end 130a is coupled, and a second coupling surface 240b to which the second end 130b is coupled. That is, the first coupling surface 240a is a part where the first end 130a is coupled after penetrating in the first direction (Y), and the second coupling surface 240b is a part where the second end 130b is coupled in the second direction (Y). This is the part that is joined after penetrating through (Z). The bus bar 240 may include a connection surface 240c connecting the first coupling surface 240a and the second coupling surface 240b corresponding to the connection end 130c.

전극리드(130)의 제1 단부(130a)와 제2 단부(130b)가 결합홀(241)을 관통할 수 있도로 결합홀(241)은 제1 결합면(240a)과 제2 결합면(240b)에 걸쳐 연장되는 형상을 가질 수 있다. 즉, 결합홀(241)은 제1 결합면(240a), 연결면(240c), 제2 결합면(240b)에 결쳐 이어지는 형상을 가질 수 있다.The first end (130a) and the second end (130b) of the electrode lead 130 can penetrate the coupling hole 241, so that the coupling hole 241 has a first coupling surface (240a) and a second coupling surface ( It may have a shape extending over 240b). That is, the coupling hole 241 may have a shape that continues across the first coupling surface 240a, the connecting surface 240c, and the second coupling surface 240b.

전극리드(130)의 제1 단부(130a)는 버스바(240)의 제1 결합면(240a)에 용접 결합되고, 전극리드(130)의 제2 단부(130b)는 버스바(240)의 제2 결합면(240b)에 용접 결합될 수 있다. 즉, 전극리드(130)는 서로 다른 방향으로 연장되는 복수의 평면에서 버스바(240)와 결합될 수 있다. 따라서, 전극리드(130)와 버스바(240) 사이의 결합력이 증가할 뿐만 아니라, 여러 방향에서의 진동이나 충격에 저항할 수 있다. 종래기술의 경우, 버스바와 전극리드가 결합되는 면이 바닥면에 수직한 평면으로 이루어지므로, 설치 대상물(예를 들어, 자동차)의 진동이나 충격에 의하여 전극리드가 버스바로부터 분리되거나 전극리드가 손상되는 문제가 있었다. 그러나, 본 발명의 실시예에 의하면, 버스바(240)와 전극리드(130)가 복수의 결합면에서 결합되므로 여러 방향에 대한 진동이나 충격에 견딜 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 의하면, 진동이나 충격에 의해 전극리드(130)가 버스바(240)로부터 분리되거나 전극리드(130)가 손상되는 현상을 감소시킬 수 있게 된다. 또한, 버스바 조립체(220)와 전극리드(130) 사이의 결합력이 크므로, 배터리 셀 조립체(200)의 취급이 용이해진다. 따라서, 후술하는 바와 같이 배터리 셀 조립체(200)를 팩 하우징(도 11의 310)에 직접 설치하는 구조, 즉 셀-투-팩(cell to pack) 구조의 배터리 팩(도 11의 300)를 구현할 수 있다.The first end 130a of the electrode lead 130 is welded to the first coupling surface 240a of the bus bar 240, and the second end 130b of the electrode lead 130 is connected to the bus bar 240. It may be welded to the second coupling surface 240b. That is, the electrode lead 130 can be coupled to the bus bar 240 in multiple planes extending in different directions. Therefore, not only does the coupling force between the electrode lead 130 and the bus bar 240 increase, but it can also resist vibration or impact in various directions. In the case of the prior art, the surface where the bus bar and the electrode lead are joined is made of a plane perpendicular to the floor, so the electrode lead may be separated from the bus bar or the electrode lead may be separated due to vibration or impact of the installation object (e.g., a car). There was a problem with damage. However, according to an embodiment of the present invention, the bus bar 240 and the electrode lead 130 are coupled at a plurality of coupling surfaces, so they can withstand vibration or impact in various directions. Therefore, according to the embodiment of the present invention, it is possible to reduce the phenomenon of the electrode lead 130 being separated from the bus bar 240 or being damaged due to vibration or impact. Additionally, since the bonding force between the bus bar assembly 220 and the electrode lead 130 is large, handling of the battery cell assembly 200 becomes easy. Therefore, as will be described later, it is possible to implement a battery pack (300 in FIG. 11) with a structure in which the battery cell assembly 200 is directly installed in the pack housing (310 in FIG. 11), that is, a cell-to-pack structure. You can.

한편, 본 발명의 실시예에 의하면, 전극리드(130)가 파우치형 배터리 셀(100)의 코너에 설치되므로, 버스바(240)와 전극리드(130)를 결합하기 위하여 버스바 조립체(220)의 결합방향의 자유도가 증가하게 된다. 예를 들어, 버스바 조립체(220)는 도 8에 도시된 바와 같이 제2 방향(Z)에서 전극리드(130)에 결합될 수 있고, 도 9에 도시된 바와 같이 제1 방향(Y)에서 전극리드(130)에 결합될 수 있다. 이와는 달리, 버스바 조립체(220)는 전극리드(130)가 연장되는 방향, 즉 제1 방향(Y)과 제2 방향(Z)에 모두 경사진 방향에서 전극리드(130)에 결합될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 의하면 버스바 조립체(220)의 조립성을 향상시킬 수 있다. Meanwhile, according to the embodiment of the present invention, since the electrode lead 130 is installed at the corner of the pouch-type battery cell 100, the bus bar assembly 220 is used to couple the bus bar 240 and the electrode lead 130. The degree of freedom in the binding direction increases. For example, the bus bar assembly 220 may be coupled to the electrode lead 130 in the second direction (Z) as shown in FIG. 8, and in the first direction (Y) as shown in FIG. 9. It can be coupled to the electrode lead 130. In contrast, the bus bar assembly 220 may be coupled to the electrode lead 130 in the direction in which the electrode lead 130 extends, that is, in a direction inclined to both the first direction (Y) and the second direction (Z). . Therefore, according to the embodiment of the present invention, the assembling of the bus bar assembly 220 can be improved.

또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 전극리드(130)가 파우치형 배터리 셀(100)의 코너에 설치되므로, 버스바(240)에 연결된 외부 접속단자(미도시)의 설치 위치를 다양하게 변경할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 의하면, 고전압 터미널(high voltage terminal)의 경로 및 설치위치에 대한 설계 자유도를 증가시킬 수 있다. 즉, 서로 인접하는 배터리 셀 조립체(200)는 고전압 터미널에 의해 전기적으로 연결되는데, 본 발명의 실시예에 의하면 고전압 터미널의 접속방향이나 경로를 배터리 팩(도 11의 300)의 구체적 레이아웃에 따라 용이하게 변경할 수 있게 된다.In addition, according to the embodiment of the present invention, since the electrode lead 130 is installed at the corner of the pouch-type battery cell 100, the installation position of the external connection terminal (not shown) connected to the bus bar 240 can be changed in various ways. You can. Therefore, according to an embodiment of the present invention, the degree of freedom in design regarding the path and installation location of the high voltage terminal can be increased. That is, the battery cell assemblies 200 adjacent to each other are electrically connected by high voltage terminals. According to an embodiment of the present invention, the connection direction or path of the high voltage terminals can be easily determined according to the specific layout of the battery pack (300 in FIG. 11). You can change it.

도 10에 도시된 배터리 셀 조립체(200)는 버스바 조립체(220)의 형상 및 전극리드(130)의 단부 형상을 제외하고는 도 6 내지 도 9를 참조하여 설명한 배터리 셀 조립체(200)와 실질적으로 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 불필요한 중복을 피하기 위하여 동일 내지 유사한 구성에 대한 상세한 설명은 생략하고 전술한 기재로 갈음하기로 한다.The battery cell assembly 200 shown in FIG. 10 is substantially similar to the battery cell assembly 200 described with reference to FIGS. 6 to 9 except for the shape of the bus bar assembly 220 and the end shape of the electrode lead 130. has the same configuration. Therefore, in order to avoid unnecessary duplication, detailed descriptions of the same or similar configurations will be omitted and replaced with the above description.

도 10에 도시된 배터리 셀 조립체(200)는 복수의 파우치형 배터리 셀(100)이 적층된 셀 적층체(210)와 버스바 조립체(220)를 포함하여 구성된다. The battery cell assembly 200 shown in FIG. 10 includes a cell stack 210 in which a plurality of pouch-type battery cells 100 are stacked and a bus bar assembly 220.

전극리드(130)는 배터리 셀(100)의 코너에 배치되며, 경사부(도 2의 124)에 수직한 방향으로 연장되는 형상을 갖는다. 전극리드(130)는 일정한 폭(W1)을 가지며, 폭 방향을 따라 경사진 형상을 갖는 경사단부(130d)를 갖는다.The electrode lead 130 is disposed at a corner of the battery cell 100 and has a shape extending in a direction perpendicular to the inclined portion (124 in FIG. 2). The electrode lead 130 has a constant width W1 and has an inclined end portion 130d having an inclined shape along the width direction.

버스바 조립체(220)는 버스바(240)와 버스바 지지부재(230)를 포함한다. 버스바(240)는 전극리드(130)의 경사단부(130d)가 관통하여 결합되는 결합홀(241)을 갖는 경사 결합면(240d)을 포함할 수 있다. 경사 결합면(240d)은 제1 방향(Y)에 수직한 면 및 제2 방향(Z)에 수직한 면에 대하여 각각 경사를 이루룰 수 있다. 즉, 경사 결합면(240d)은 전극리드(130)의 경사단부(130d)의 경사에 대응하는 경사를 가질 수 있다. 예를 들어, 전극리드(130)가 경사 결합면(240d)에 용접된 상태에서 전극리드(130)의 불필요한 단부를 커팅할 수 있으며, 이에 따라 전극리드(130)의 경사단부(130d)와 경사 결합면(240d)은 실질적으로 동일한 경사를 가질 수 있다.The bus bar assembly 220 includes a bus bar 240 and a bus bar support member 230. The bus bar 240 may include an inclined coupling surface 240d having a coupling hole 241 through which the inclined end 130d of the electrode lead 130 is coupled. The inclined coupling surface 240d may be inclined with respect to a surface perpendicular to the first direction (Y) and a surface perpendicular to the second direction (Z), respectively. That is, the inclined coupling surface 240d may have an inclination corresponding to the inclination of the inclined end portion 130d of the electrode lead 130. For example, while the electrode lead 130 is welded to the inclined coupling surface 240d, the unnecessary end of the electrode lead 130 can be cut, and thus the inclined end 130d of the electrode lead 130 and the inclined end 130d can be cut. The coupling surfaces 240d may have substantially the same inclination.

도 8 및 도 9의 실시예와 마찬가지로, 도 10에 도시된 실시예에서도 전극리드(130)가 파우치형 배터리 셀(100)의 코너에 설치된다. 따라서, 본 발명의 실시예에 의하면, 버스바 조립체(220)가 여러 방향에서 셀 적층체(210)에 결합될 수 있으므로, 버스바 조립체(220)의 조립성을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 고전압 터미널(high voltage terminal)의 경로 및 설치위치에 대한 설계 자유도를 증가시킬 수 있다. Like the embodiment of FIGS. 8 and 9, the electrode lead 130 is installed at the corner of the pouch-type battery cell 100 in the embodiment shown in FIG. 10. Therefore, according to an embodiment of the present invention, the bus bar assembly 220 can be coupled to the cell stack 210 in various directions, thereby improving the assemblage of the bus bar assembly 220. Additionally, according to an embodiment of the present invention, the degree of freedom in design regarding the path and installation location of a high voltage terminal can be increased.

아울러, 본 발명의 실시예에 의하면, 버스바(240)의 경사 결합면(240d)이 중력방향 바닥에 대해 경사를 이루고 있으므로, 종래기술에 비해 수직방향이나 수평방향의 진동이나 충격에 보다 잘 견딜 수 있고, 전극리드(130)의 분리 및/또는 손상을 감소시킬 수 있다.In addition, according to the embodiment of the present invention, the inclined coupling surface 240d of the bus bar 240 is inclined with respect to the floor in the direction of gravity, so it can better withstand vibration or impact in the vertical or horizontal direction compared to the prior art. This can reduce separation and/or damage to the electrode lead 130.

마지막으로, 도 11을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 배터리 팩(300)에 대해 설명한다. Lastly, the battery pack 300 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 11.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 의한 배터리 팩(300)의 분해 사시도이다. 도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 배터리 팩(300)은 복수의 배터리 셀 조립체(200) 및 이를 수용하는 팩 하우징(310)을 포함할 수 있다.Figure 11 is an exploded perspective view of the battery pack 300 according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 11, a battery pack 300 according to an embodiment of the present invention may include a plurality of battery cell assemblies 200 and a pack housing 310 accommodating them.

배터리 셀 조립체(200)는 팩 하우징(310) 내부에 복수개 설치된다. 배터리 셀 조립체(200)는 도 6 내지 도 10을 참조하여 설명한 배터리 셀 조립체(200) 중 어느 하나가 배치될 수 있다.A plurality of battery cell assemblies 200 are installed inside the pack housing 310 . The battery cell assembly 200 may be any one of the battery cell assemblies 200 described with reference to FIGS. 6 to 10 .

팩 하우징(310)에는 복수의 배터리 셀 조립체(200)를 수용하기 위한 수용공간이 형성된다. 팩 하우징(310)에는 복수의 배터리 셀 조립체(200)를 덮도록 팩 커버(320)가 결합될 수 있다.A receiving space is formed in the pack housing 310 to accommodate a plurality of battery cell assemblies 200. A pack cover 320 may be coupled to the pack housing 310 to cover the plurality of battery cell assemblies 200.

본 발명의 실시예에 의한 배터리 팩(300)에 의하면, 배터리 셀 조립체(200)가 모듈 하우징을 개재하지 않고 팩 하우징(310)에 직접 설치되므로, 배터리 팩(300)의 에너지 밀도를 높일 수 있다.According to the battery pack 300 according to an embodiment of the present invention, the battery cell assembly 200 is directly installed in the pack housing 310 without intervening the module housing, thereby increasing the energy density of the battery pack 300. .

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and variations are possible without departing from the technical spirit of the present invention as set forth in the claims. This will be self-evident to those with ordinary knowledge in the field.

예를 들어, 전술한 실시예에서 일부의 구성요소를 삭제하여 실시될 수 있고, 각 실시예들은 서로 조합되어 실시될 수도 있다.For example, the above-described embodiments may be implemented by deleting some components, and each embodiment may be implemented in combination with each other.

100... 배터리 셀 110... 파우치
111... 전극수용부 115... 실링부
116... 제1 실링부 117... 제2 실링부
120... 전극조립체 130... 전극리드
200... 배터리 셀 조립체 210... 셀 적층체
220... 버스바 조립체 230... 버스바 지지부재
300... 배터리 팩 310... 팩 하우징
320... 팩 커버100... battery cell 110... pouch
111... electrode receiving part 115... sealing part
116... first sealing part 117... second sealing part
120... electrode assembly 130... electrode lead
200... battery cell assembly 210... cell stack
220... bus bar assembly 230... bus bar support member
300... battery pack 310... pack housing
320... pack cover

Claims (20)

복수의 전극판이 적층되어 형성되는 전극조립체;
상기 전극조립체를 내부에 수용하는 전극수용부와, 상기 전극수용부의 둘레 중 적어도 일부를 밀봉하는 실링부를 갖는 파우치; 및
상기 전극조립체와 전기적으로 연결되며, 상기 실링부를 통하여 상기 파우치의 외부로 노출되는 전극리드;
를 포함하고,
상기 전극리드는 상기 실링부 중에서 상기 파우치의 코너에 형성된 제1 실링부를 통하여 상기 파우치의 외부로 노출되는 파우치형 배터리 셀.An electrode assembly formed by stacking a plurality of electrode plates;
A pouch having an electrode accommodating part accommodating the electrode assembly therein, and a sealing part sealing at least a portion of a circumference of the electrode accommodating part; and
an electrode lead electrically connected to the electrode assembly and exposed to the outside of the pouch through the sealing part;
Including,
The electrode lead is a pouch-type battery cell exposed to the outside of the pouch through a first sealing part formed at a corner of the pouch among the sealing parts. 제1항에 있어서,
상기 전극조립체는 적어도 일부의 코너에 모따기된 형상을 갖는 경사부가 형성되며,
상기 전극리드는 상기 경사부를 통해 상기 전극조립체에 전기적으로 연결되는 파우치형 배터리 셀.According to paragraph 1,
The electrode assembly has inclined portions having a chamfered shape formed at at least some corners,
The electrode lead is a pouch-type battery cell electrically connected to the electrode assembly through the inclined portion. 제1항에 있어서,
상기 복수의 전극판은 각각 일측 장변을 포함하여 적어도 6개의 변을 갖고,
상기 파우치는 상기 전극조립체 중에서 상기 일측 장변에 대응하는 부분을 기준으로 접힌 형상을 가지며,
상기 실링부는 상기 전극조립체의 둘레 중에서 상기 일측 장변에 대응하는 부분을 제외한 나머지 부분에 형성되는 파우치형 배터리 셀. According to paragraph 1,
Each of the plurality of electrode plates has at least six sides including one long side,
The pouch has a folded shape based on a portion of the electrode assembly corresponding to the one long side,
The sealing portion is a pouch-type battery cell formed on the remaining portion of the circumference of the electrode assembly excluding the portion corresponding to the one long side. 제3항에 있어서,
상기 복수의 전극판은 각각 상기 일측 장변, 상기 일측 장변에 수직한 2개의 단변, 상기 일측 장변과 마주하는 타측 장변, 상기 타측 장변과 상기 2개의 단변을 각각 연결하는 2개의 경사변을 포함하는 파우치형 배터리 셀.According to paragraph 3,
The plurality of electrode plates each include one long side, two short sides perpendicular to the one long side, the other long side facing the one long side, and two inclined sides connecting the other long side and the two short sides. type battery cell. 제2항에 있어서,
상기 복수의 전극판은 각각 장변과 단변을 갖는 사각형의 코너 중에서 적어도 일부가 모따기된 형상을 가지며,
상기 전극조립체는 상기 복수의 전극판의 장변에 대응하는 장변부(long side part)와, 상기 복수의 전극판의 단변에 대응하는 단변부(short side part)와, 상기 장변부와 상기 단변부를 연결하는 상기 경사부를 포함하는 파우치형 배터리 셀.According to paragraph 2,
The plurality of electrode plates each have a shape in which at least some of the corners of a rectangle having a long side and a short side are chamfered,
The electrode assembly includes a long side part corresponding to the long side of the plurality of electrode plates, a short side part corresponding to the short side of the plurality of electrode plates, and connecting the long side part and the short side part. A pouch-type battery cell including the inclined portion. 제5항에 있어서,
상기 경사부는 상기 장변부 중 어느 하나의 양측에 각각 형성되는 파우치형 배터리 셀.According to clause 5,
A pouch-type battery cell wherein the inclined portion is formed on both sides of one of the long sides. 제5항에 있어서,
상기 실링부는 상기 제1 실링부와, 상기 장변부와 상기 단변부 중 적어도 일부에 대응하여 형성되는 제2 실링부를 포함하는 파우치형 배터리 셀.According to clause 5,
The sealing part is a pouch-type battery cell including the first sealing part and a second sealing part formed to correspond to at least a portion of the long side part and the short side part. 제7항에 있어서,
상기 제2 실링부는 상기 장변부에 대응하는 장변 실링부와, 상기 단변부에 대응하는 단변 실링부를 포함하며,
상기 장변 실링부는 적어도 1회 접히는 파우치형 배터리 셀.In clause 7,
The second sealing portion includes a long side sealing portion corresponding to the long side portion and a short side sealing portion corresponding to the short side portion,
A pouch-type battery cell in which the long side sealing portion is folded at least once. 제8항에 있어서,
상기 단변 실링부는 적어도 1회 접히는 파우치형 배터리 셀.According to clause 8,
A pouch-type battery cell in which the short-side sealing portion is folded at least once. 제7항에 있어서,
상기 파우치는 상기 전극수용부 중에서 상기 장변부 중 어느 하나에 대응하는 부분을 기준으로 접힌 형상을 갖는 파우치형 배터리 셀.In clause 7,
The pouch is a pouch-type battery cell having a folded shape with respect to a portion corresponding to one of the long sides among the electrode receiving portions. 제7항에 있어서,
상기 전극리드는 상기 경사부에 수직한 방향으로 연장되는 형상을 갖는 파우치형 배터리 셀.In clause 7,
The electrode lead is a pouch-type battery cell having a shape extending in a direction perpendicular to the inclined portion. 제1항에 있어서,
상기 전극수용부는 상기 전극조립체에 대응하는 형상을 가지며,
상기 실링부는 상기 전극수용부의 둘레 중 적어도 일부를 상기 전극조립체에 대응하는 형상으로 밀봉하는 파우치형 배터리 셀.
According to paragraph 1,
The electrode receiving portion has a shape corresponding to the electrode assembly,
The sealing unit is a pouch-type battery cell that seals at least a portion of the circumference of the electrode receiving unit in a shape corresponding to the electrode assembly.
 복수의 전극판이 적층되어 형성되는 전극조립체와, 상기 전극조립체를 내부에 수용하는 전극수용부와 상기 전극수용부의 둘레 중 적어도 일부를 밀봉하는 실링부를 갖는 파우치와, 상기 전극조립체와 전기적으로 연결된 전극리드를 각각 포함하는 복수의 파우치형 배터리 셀; 및
상기 전극리드와 전기적으로 연결되는 전기 전도성의 버스바를 갖는 버스바 조립체;
를 포함하며,
상기 전극리드는 상기 실링부 중에서 상기 파우치의 코너에 형성된 제1 실링부를 통하여 상기 파우치의 외부로 노출되는 배터리 셀 조립체.An electrode assembly formed by stacking a plurality of electrode plates, a pouch having an electrode accommodating part for accommodating the electrode assembly therein, a sealing part for sealing at least a portion of the circumference of the electrode accommodating part, and an electrode lead electrically connected to the electrode assembly. A plurality of pouch-type battery cells each including; and
A bus bar assembly having an electrically conductive bus bar electrically connected to the electrode lead;
Includes,
The battery cell assembly wherein the electrode lead is exposed to the outside of the pouch through a first sealing part formed at a corner of the pouch among the sealing parts. 제13항에 있어서,
상기 전극조립체는 적어도 일부의 코너에 모따기된 형상을 갖는 경사부가 형성되며,
상기 전극리드는 상기 경사부를 통해 상기 전극조립체에 전기적으로 연결되는 배터리 셀 조립체.According to clause 13,
The electrode assembly has inclined portions having a chamfered shape formed at at least some corners,
A battery cell assembly wherein the electrode lead is electrically connected to the electrode assembly through the inclined portion. 제14항에 있어서,
상기 복수의 전극판은 각각 제1 방향으로 연장되는 장변과 제2 방향으로 연장되는 단변을 갖는 사각형의 코너 중에서 적어도 일부가 모따기된 형상을 가지며,
상기 전극조립체는 상기 복수의 전극판의 장변들에 대응하는 장변부(long side part)와, 상기 복수의 전극판의 단변들에 대응하는 단변부(short side part)와, 상기 장변부와 상기 단변부를 연결하는 상기 경사부를 포함하는 배터리 셀 조립체.According to clause 14,
The plurality of electrode plates each have a shape in which at least some of the corners of a rectangle having a long side extending in a first direction and a short side extending in a second direction are chamfered,
The electrode assembly includes a long side part corresponding to long sides of the plurality of electrode plates, a short side part corresponding to short sides of the plurality of electrode plates, and the long side part and the short side. A battery cell assembly including the inclined portion connecting the portions. 제15항에 있어서,
상기 전극리드는 상기 경사부에 수직한 방향으로 연장되는 형상을 갖는 배터리 셀 조립체.According to clause 15,
The electrode lead is a battery cell assembly having a shape extending in a direction perpendicular to the inclined portion. 제16항에 있어서,
상기 버스바는 상기 전극리드가 결합되는 결합홀을 포함하며,
상기 전극리드는 상기 결합홀을 상기 제1 방향으로 관통한 상태로 상기 결합홀에 결합되는 제1 단부와, 상기 결합홀을 상기 제2 방향으로 관통한 상태로 상기 결합홀에 결합되는 제2 단부를 포함하는 배터리 셀 조립체.According to clause 16,
The bus bar includes a coupling hole where the electrode lead is coupled,
The electrode lead has a first end coupled to the coupling hole while penetrating the coupling hole in the first direction, and a second end coupled to the coupling hole while penetrating the coupling hole in the second direction. A battery cell assembly comprising a. 제17항에 있어서,
상기 버스바는 상기 제1 단부가 결합하는 제1 결합면과, 상기 제2 단부가 결합하는 제2 결합면을 포함하며,
상기 결합홀은 상기 제1 결합면과 상기 제2 결합면에 걸쳐 연장되는 형상을 갖는 배터리 셀 조립체.According to clause 17,
The bus bar includes a first coupling surface to which the first end is coupled, and a second coupling surface to which the second end is coupled,
A battery cell assembly wherein the coupling hole has a shape extending across the first coupling surface and the second coupling surface. 제16항에 있어서,
상기 버스바는 상기 전극리드가 관통하여 결합되는 결합홀을 갖는 경사 결합면을 포함하며,
상기 경사 결합면은 상기 제1 방향에 수직한 면 및 상기 제2 방향에 수직한 면에 대하여 각각 경사를 이루는 배터리 셀 조립체.
According to clause 16,
The bus bar includes an inclined coupling surface having a coupling hole through which the electrode lead is coupled,
A battery cell assembly wherein the inclined coupling surface is inclined with respect to a surface perpendicular to the first direction and a surface perpendicular to the second direction.
 제13항 내지 제19항 중 어느 한 항에 기재된 배터리 셀 조립체; 및
복수의 상기 배터리 셀 조립체를 수용하기 위한 내부공간이 형성된 팩 하우징;
을 포함하는 배터리 팩.The battery cell assembly according to any one of claims 13 to 19; and
a pack housing having an internal space for accommodating a plurality of the battery cell assemblies;
A battery pack containing a.
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